簡介
質子作為帶正電荷的粒子,以極高的速度進入人體,由於其速度快,在體內與正常組織或細胞發生作用的機會極低,當到達癌細胞的特定部位時,速度突然降低並停止,釋放最大能量,產生Bragg峰(博拉格峰),將癌細胞殺死,同時有效地保護正常組織。由於質子治療具有穿透性能強、劑量分布好、局部劑量高、旁散射少、半影小等特徵,尤其對於治療有重要組織器官包繞的腫瘤,顯示出較大的優越性。 質子治療的適應症比較廣泛,對於腦部良惡性腫瘤、脊髓腫瘤、腦血管疾病、頭頸部腫瘤、眼部病變、胸腹部腫瘤、兒科腫瘤以及其它疾病等均有較好的療效。國外臨床治療數據表明,質子治療腫瘤有效率達到95%以上,五年存活率高達80%,被高能物理界和醫學界評估為療效最好、副作用最少的治療方法。 由於質子治療系統
是目前世界上最先進、也是最昂貴的超大型尖端醫療設備,建立質子治療中心投資巨大,技術要求極高,目前只有美國、日本、德國等少數已開發國家才能夠建造,截止2015年,美國有使用的質子有8家,MD安德森癌症中心質子中心和Lome Linda大學質子中心都是非常有名,接受的患者數量也多 。而擁有獨立的質子治療系統的醫院更是屈指可數。2002年,我國引進了世界第四台、國內第一台質子治療設備。2016年1月,美國MD安德森質子中心在北京設立了轉診辦公室。質子治療的手術費用
質子治療的手術費用是:15.8萬
質子手術-適應人群
所有適合放療的腫瘤患者都是質子治療的適應人群,尤其對於早期腫瘤患者,質子治療的五年生存率達到80%以上。由於兒童放射線敏感性高於成人,傳統的放射治療會造成兒童肝臟、腎臟、脊髓、卵巢或睪丸等重要器官的放射性損傷。質子治療可以通過精確“定向定點爆破”技術,使重要器官和組織免受損傷,從而解決了兒童患者放射治療中的難題,對於有重要器官包繞的腫瘤來說,質子治療也顯示了極大的優越性。
質子手術-適應症
腦和脊髓腫瘤
1、 腦良惡性腫瘤:包括腦(脊)膜瘤、腦轉移瘤、垂體瘤、腦膠質瘤、聽神經瘤、顱咽管瘤等;
2、 顱底:脊索瘤和軟骨肉瘤;
3、 腦血管疾病:動靜脈畸形、海綿狀血管瘤等;
4、 其他腦補疾病:癲癇、帕金森氏病、三叉神經痛。
眼部病變:脈絡膜黑色素瘤、視網膜黃斑變性、眼眶腫瘤
頭頸部腫瘤:鼻咽癌(原發、復發或轉移病灶)、口咽癌;
胸腹部腫瘤:肺癌、肝癌、胰腺癌、食道癌、縱膈腫瘤及腹腔後腫瘤等;
盆腔腫瘤:前列腺癌、子宮腫瘤、卵巢癌、脊索瘤、軟骨瘤;
兒科腫瘤:髓母細胞瘤、神經母細胞瘤及其他腦脊髓腫瘤。眼及眼眶腫瘤、顱底和脊柱肉瘤、淋巴瘤、腹盆腔腫瘤。
質子手術-裝置組成
整個質子治療裝置由加速器、能量選擇系統、束流輸運系統、1-2個旋轉治療頭、1-2個固定治療頭、控制系統、劑量測量與定標系統,以及治療與裝置資料庫、專用準直器與補償器加工中心、呼吸門開關控制等部分組成。還要配基建、水、電、氣通用設備及禁止與安全等配套裝置。
質子治療劑量學優勢
1.質子、重離子治療概念劃分
傳統放射治療通常使用放射線粒子為X射線(光子)和電子線,它產生於高能電子直線加速器。其它用於臨床的放射線粒子有質子、氦離子、碳離子、氖離子、矽離子、鐵離子和氬離子等,醫學上稱
這些粒子為重帶電離子(heavy-chargedparticle),因為其比傳統使用的放射線粒子質量重,並且帶有電荷(與不帶電的中子相區別)。質子是最輕的重帶電粒子,臨床中曾將比質子重的的帶電粒子稱為
重離子(heacyion)。近年來,醫學上將比氖離子輕的重帶電粒子稱為輕離子(lightion,如氦離子、碳離子、氖離子),比氖離子重的稱為重離子(heavyion,如矽離子、鐵離子)。
2.質子治療劑量學特點及優勢
(1單能質子射束劑量分布質子與光子的主要不同之處是質子深度劑量曲線的末端形成Bragg峰(見圖1-1)。Bragg峰的形成主要是由於質子與物質相互作用特性與光子有很大不同。首先,對傳統能量的4~25MV光子射束,與物質的物理相互作用主要是康普頓效應;質子射束,例如70~250MeV的質子,主要是通過庫倫相互作用丟失能量。其次,質子射束也通過強子相互作用丟失一定能量,上述兩種作用方式也導致了治療用質子射束與傳統治療射束的生物學效應略有不同。最後的Bragg峰的形成機制是原始粒子與穿透物質原子核間的非彈性碰撞。這個過程導致兩個效應:一是單位面積的質子數量隨穿透深度增加而減少;二是產生被碰原子核刺激核碎片。但是因質子射束中產生的次級核碎片的射程都比質子束短,所以質子射束Bragg峰後劑量降低為0,沒有重離子射束峰後拖長的尾部劑量。
Bragg峰的深度是能量依賴的,因此通過調節質子射束能量,並且按不同腫瘤大小恰當的擴展峰的寬度,可使高量區集中在不同深度和大小的腫瘤部位(圖1-2)。
質子、重離子的另一個物理特性是其側向劑量分布比X線和電子線好,這是由於重帶電粒子與相碰原子小角度的庫侖相互作用。然而由於質子束的相對側向散射係數隨著射束穿透深度增加而增加,使側向劑量分布隨穿透深度增加而逐漸展寬。質子在穿透深度大於17cm,側向半影大於高能X線的側向半影(圖1-3)。
(2)質子放射治療劑量爬坡(doseesecalation)的潛在優勢,與傳統X線和電子線放射治療技術相比,質子放射治療可以降低腫瘤周圍正常組織受照劑量約50%,使正常組織不受或少受照射就可以不造成或降低正常組織副反應發生,因此質子放射治療可以安全的提高腫瘤照射劑量,特別是當腫瘤相鄰或靠近重要的危機器官(OARs)時(圖1-4)。與X線和電子線治療技術相比,腫瘤受到高劑量照射,應該會受到更有效地殺滅,因此腫瘤的控制率提高了;腫瘤周圍正常組織和危及器官受照量降低了,就意味著放射治療的併發症降低了,這對於長期存活的腫瘤病人,特別是兒童腫瘤病人顯得尤為重要。由於腫瘤周圍正常組織劑量降低,可以更好的配合使用化療。質子治療可以降低功能性骨髓、耳蝸、心臟、腎臟等危及器官的吸收劑量所以可以聯合使用強效化療方案,可以降低聯合使用順鉑造成的聽力受損或腎功能衰竭的危險,可以降低聯合或續貫使用阿黴素化療方案造成的嚴重心肌病變得危險。質子治療與手術配契約樣可以降低正常組織術後併發症。
質子放射治療生物學
質子放射生物學方面沒有特別的優勢,在擴展的Bragg峰沒平均RBE值約為1.1,與傳統X線相差不多。因此,質子治療的優勢主要是在物理劑量方面。
與傳統X線相似的RBE值為套用質子治療帶來很大的方便。我們知道使用傳統X線和電子線可以安全治療的病例,可以更安全的使用質子治療給予相同或更高的照射劑量。